Чем вырабатывается инсулин в организме

Чем вырабатывается инсулин в организме

Инсулин представляет собой гормон, выполняющий огромное количество функций, среди которых находится не только регуляция и контроль за уровнем сахара в крови, но и нормализация углеводного, белкового и жирового обмена.

При дефиците этого гормона в организме, начинают развиваться различные заболевания, в том числе и сахарный диабет, который, к сожалению, до сих пор является неизлечимой болезнью. И чтобы понять, как происходит его развитие, необходимо точно знать, что вырабатывает инсулин в человеческом организме и можно ли повысить его секрецию.

Какой орган отвечает за выработку инсулина?

Говоря о том, как и где вырабатывается инсулин в человеческом организме, необходимо отметить, что главным органом, который занимается продуцированием этого гормона является поджелудочная железа. Данный орган имеет сложное строение, располагается он за желудком и представляет собой самую большую железу из всех, что имеется в организме человека. Состоит из нескольких частей:

  • тела;
  • головки;
  • хвоста.

Основную часть органа составляет тело, которое по своему внешнему виду напоминает трехгранную плазму. Само тело железы охвачено 12-перстной кишкой, по правую сторону его располагается головка, а по левую – хвост.

Помимо этого, поджелудочная железа имеет островки, представляющиеся в виде скопления клеток. Именно они и отвечают за выработку инсулина в организме. Эти островки имеют свое название – островки Лангерганса и панкреатические островки. Они имеют очень маленькие размеры, но их очень много (порядка 1 млн). Причем общий их вес не превышает 2 г, а это всего 3% от общей массы органа. Однако, несмотря на столь маленькие размеры, эти островки успешно вырабатывают инсулин и обеспечивают нормальное протекание липидного, углеводного и белкового обменов.

Функции островков поджелудочной железы

Как уже было сказано выше, выработка инсулина в организме происходит островками поджелудочной, которые представляют собой скопление клеток. Они имеют свое название – бета-клетки. Секреция инсулина ими активизируется сразу же после того, как человек употребил пищу, вместе с которой в организм попадает много глюкозы, требующей срочного расщепления и усвоения, в противном случае она начинает оседать в крови, что провоцирует выведение из строя многих органов и систем.

Как правило, секреция инсулина нарушается при повреждении бета-клеток или при воздействии на поджелудочную негативных факторов, например, алкоголя или стресса. А когда железа вырабатывает инсулин в недостаточном количестве, рано или поздно начинает развиваться сахарный диабет.

Изначально данный гормон продуцируется бета-клетками, а затем он транспортируется в комплекс Гольджи. Именно здесь он вступает в реакцию с различными веществами, после чего начинает выделяться С-пептид. Только после прохождения всех этих процессов, инсулин обволакивается секреторными гранулами и сохраняется в них ровно до того момента, когда в организме наступает гипергликемия, то есть, повышается сахар в крови.

Когда уровень глюкозы в крови повышается за пределы нормы, бета-клетки начинают выбрасывать инсулин в гранулах в кровоток, где его оболочка разрывается и он вступает в цепную реакцию с сахаром, расщепляя его и доставляя в клетки организма.

В современном обществе люди часто употребляют жирную и богатую углеводами пищу. Из-за этого поджелудочная железа постоянно подвергается нагрузкам и изнашивается, в результате чего инсулин в организме человека начинает вырабатываться в меньших количествах. Это и является основной и распространенной причиной столь большого распространения диабета среди населения планеты. И если ранее он диагностировался в основном у пожилых людей, то сегодня это заболевание все чаще и чаще выявляется у молодых людей, возраст которых даже не превышает 25 лет.

Функции инсулина

Продуцирование инсулина в человеческом организме является сложным процессом. Но не менее легким является и его работа по нейтрализации избыточного сахара в крови, которая происходит в несколько этапов. Изначально, после того, как инсулин вырабатывается островками поджелудочной, клетки организма дают ответную реакцию, усиливая свою проницаемость. Благодаря этому сахар начинает проникать через их мембрану, где он преобразовывается в гликоген, который сразу же транспортируется в мышцы и печень.

Гликоген является основным запасным источником энергии. Большая его часть скапливается в мышечных тканях и лишь небольшое его количество проникает в печень. В человеческом организме его количество примерно составляет 0,5 г, но при сильных нагрузках он снижается.

Как бы это ни было странно, но поджелудочная железа вырабатывает инсулин, который имеет противоположное действие глюкагона, который также синтезируется островком Лангерганса, но только уже не бета-, а альфа-клетками. После его выработки происходит освобождение гликогена и повышение уровня сахар в крови.

Именно благодаря этим процессам и поддерживается баланс в организме. Инсулин обеспечивает секрецию пищеварительных ферментов, которые способствуют нормальному перевариванию пищи, а глюкагон выполняет обратное действие – обеспечивает повышение опосредованной G-белком аденилатциклазы и ускоряет процесс образования цАМФ. Все это приводит к активированию катаболизма в печени.

И подводя небольшие итоги, следует отметить, что поджелудочная железа не только вырабатывает инсулин, но и другие гормоны, без которых нормальное функционирование организма является невозможным.

Как предотвратить снижение продуцирования инсулина в организме?

Если поджелудочная железа вырабатывает гормон инсулин нормально, то все процессы пищеварения и обмена веществ происходят как положено. Но как только секреция гормона снижается, сразу же появляются проблемы со здоровьем. При этом нужно отметить, что это не происходит в один миг. Заболевания поджелудочной развиваются медленно, но в этом и есть весь подвох, так как в самом начале своего развития они протекают бессимптомно, а когда симптоматика появляется, возможность вылечить их уже исчезает.

Читайте также:  По отросткам чувствительных нейронов возбуждение идет

Поэтому каждому человеку необходимо регулярно проводить профилактику по снижению секреции инсулина. А проводится она просто. Для этого необходимо:

  • исключить из рациона продукты питания с высоким содержанием жиров и углеводов;
  • отказаться от вредных привычек;
  • заниматься спортом;
  • стараться избегать стрессовых ситуаций.

Иными словами, чтобы поджелудочная железа, вырабатывающая инсулин, работала всегда хорошо, необходимо просто вести здоровый образ жизни.

Как повысить секрецию инсулина в организме?

Выше уже говорилось, почему происходит снижение выработки инсулина в организме. Причиной тому может стать неправильное питание, малоподвижный образ жизни, вредные привычки или стрессы. Но даже если человек ведет правильный образ жизни, к сожалению, не всегда удается предотвратить развитие этого тяжелого заболевания. И виной тому является наследственная предрасположенность.

Поэтому многие люди задаются вопросом: как заставить вырабатывать инсулин в нормальном количестве поджелудочной железой ? В том случае, если работа железы уже нарушена, исправить это можно только при помощи препаратов с содержанием инсулина. Их дозировка подбирается индивидуально и зависит она от особенностей организма и степени нарушения синтеза гормона.

Помимо этого, обязательным является соблюдение сбалансированного питания. Кушать рекомендуется небольшими порциями и 5–6 раз в день. Чем чаще еда поступает в желудок, тем активнее происходит синтез инсулина. Однако тот, кто страдает от диабета, должен знать, какая еда помогает работе поджелудочной, а какая нет.

Активировать стимуляцию инсулина помогают такие продукты питания, как:

  • кефир;
  • капуста;
  • яблоки;
  • черника;
  • петрушка.

Если эти продукты постоянно будут присутствовать на столе диабетика, человеческий организм начнет лучше вырабатывать инсулин и риски дальнейшего прогрессирования болезни снижаются.

К сожалению, поджелудочная железа – это орган, который не обладает свойством к самовосстановлению. А потому, если его клетки повредились, их функциональность нельзя возобновить. Именно по этой причине сахарный диабет и прочие заболевания поджелудочной железы считаются неизлечимыми болезнями. Поэтому врачами рекомендуется постоянно проводить их профилактику, тем более, что она не такая и сложная, как может показаться на первый взгляд.

Гормоны регулируют многие важные функции нашего организма, они действуют через кровь и работают как ключи «открывающие двери». Инсулин — это гормон, синтезируемый поджелудочной железой, а именно специальным типом клеток – бета-клетками. β-клетки находятся в определенных частях поджелудочной железы, известных как островки Лангерганса, которые помимо β-клеток содержат также α-клетки, продуцирующие гормон глюкагон, δ(D)-клетки, синтезирующие соматостатин и F-клетки, вырабатывающие панкреатический полипептид (функция которого до сих пор недостаточно изучена). У поджелудочной железы также есть другая важная функция, она вырабатывает ферменты, участвующие в пищеварении. Эта функция поджелудочной железы не нарушается у людей с сахарным диабетом.

Причина, по которой инсулин так важен для организма – это то, что он действует как ключ, «открывающий двери» для глюкозы внутрь клетки. Как только человек видит еду или чувствует ее запах, его β-клетки получают сигналы к увеличению продукции инсулина. А после того, как еда попала в желудок и кишечник, другие специальные гормоны посылают еще больше сигналов бета-клеткам, чтобы они увеличили продукцию инсулина.

Бета-клетки содержат встроенный «глюкометр», который регистрирует, когда уровень глюкозы крови повышается, и отвечают, посылая правильное количество инсулина в кровь. Когда люди без сахарного диабета едят пищу, концентрация инсулина в крови резко возрастает, это необходимо для переноса глюкозы, полученной из еды, внутрь клеток. У таких людей глюкоза крови обычно не поднимается более чем на 1-2 ммоль/л после еды.

Инсулин переносится кровью к различным клеткам организма и связывается на их поверхности со специальными рецепторами к инсулину, в результате чего клетки становятся проницаемыми для глюкозы. Но не всем клеткам организма необходим инсулин для транспортировки глюкозы. Есть «инсулиннезависимые» клетки, они поглощают глюкозу без участия инсулина, прямо пропорционально концентрации глюкозы крови. Они находятся в головном мозге, нервных волокнах, сетчатке глаза, почках и надпочечниках, также в сосудистой стенке и форменных элементах крови (эритроцитах).

Это может показаться нелогичным, что некоторым клеткам не нужен инсулин для переноса глюкозы. Однако, в ситуациях, когда в организме низкий уровень глюкозы, продукция инсулина останавливается, тем самым сохраняя глюкозу для наиболее важных органов. Если у вас есть сахарный диабет и ваш уровень глюкозы крови высокий, инсулиннезависимые клетки будут поглощать большое количество глюкозы, и в результате это приведет к повреждению клеток и, следовательно, функционированию органа в целом.

Организму требуется небольшое количество инсулина даже между приемами пищи и в течение ночи, чтобы приспособить глюкозу, поступающую из печени. Это и называется «базальной» секрецией инсулина. У людей без сахарного диабета количество этого инсулина составляет 30-50% от количества общего суточного инсулина. Также есть «стимулированная» секреция инсулина, который вырабатывается на прием пищи.

Большое количество углеводов, поступающих к нам с едой, хранится в печени в виде гликогена (это углевод, способный быстро распадаться с образованием глюкозы).

Если человек ест больше, чем ему необходимо, то избыток углеводов трансформируется в жиры, которые хранятся в жировой ткани. Организм человека имеет почти неограниченные возможности для накопления жира.

Читайте также:  Почему перед месячными падает давление

Напротив, белки (аминокислоты) могут быть использованы различными тканями организма, но у них нет никакого определенного места хранения. Печень способна синтезировать глюкозу не только из гликогена, но также и из аминокислот, например, если вы не ели в течение длительного времени. Но при этом происходит разрушение тканей, так как в организме нет определенного депо аминокислот (Рис.1).

Рис.1. Углеводы в организме (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3 d edition, Class publishing, London, 2007).

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа – это непарный орган размером с ладонь, расположенный в брюшной полости, близко к желудку. Она выполняет две основные функции: производит ферменты, которые помогают переваривать пищу, и производит инсулин, который помогает контролировать уровень глюкозы крови. Пищеварительные ферменты из поджелудочной железы попадают в кишечник через проток поджелудочной железы. Он впадает в двенадцатиперстную кишку вместе с желчным протоком, который выводит желчь из печени и желчного пузыря. В поджелудочной железе находится около одного миллиона островков Лангерганса. Инсулин производится бета-клетками островков и высвобождается непосредственно в мелкие кровеносные сосуды, проходящие через поджелудочную железу.

Клеточный метаболизм

Здоровая клетка

Сахар из еды всасывается в кишечнике и поступает в кровь в форме глюкозы (декстрозы) и фруктозы. Глюкоза должна зайти в клетки для того чтобы она могла быть использована для продукции энергии или других метаболических процессов. Гормон инсулин необходим для того, чтобы «открыть дверь», то есть сделать возможным транспорт глюкозы внутрь клетки через клеточную стенку. После того, как глюкоза попадает внутрь клетки, она превращается с помощью кислорода в углекислый газ, воду и энергию. Углекислый газ затем поступает в легкие, где происходит обмен его на кислород (Рис.2).

Рис. 2. Поддержание уровня глюкозы крови в норме (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3 d edition, Class publishing, London, 2007).

Энергия жизненно необходима клеткам для того, чтобы они функционировали должным образом. Кроме того, глюкоза в форме гликогена хранится в печени и мышцах для дальнейшего использования.

Головной мозг, однако, не способен хранить глюкозу в виде гликогена. Следовательно, он находится в постоянной зависимости от уровня глюкозы крови.

Голодание

Когда человек голодает, в крови снижается уровень глюкозы. В этом случае дверь, открытая с помощью инсулина, не окажет никакой пользы. У людей без сахарного диабета продукция инсулина останавливается почти полностью, когда уровень глюкозы крови снижается. Альфа-клетки поджелудочной железы распознают низкий уровень глюкозы крови и секретируют в кровоток гормон глюкагон. Глюкагон действует как сигнал для клеток печени, чтобы они высвободили глюкозу из своего резерва гликогена. Есть и другие гормоны, которые также могут синтезироваться, когда человек голодает (такие как адреналин, кортизол и гормон роста).

Но если голодание продолжается, то организм будет использовать следующую резервную систему, чтобы поддержать концентрацию глюкозы крови на должном уровне. Жиры распадаются на жирные кислоты и глицерол. Жирные кислоты трансформируются в кетоны в печени, а из глицерола образуется глюкоза. Эти реакции будут происходить, если вы длительно голодаете (например, во время поста) или вы настолько больны, что не можете есть (например, при гастроэнтерите) (Рис.3).

Все клетки нашего организма (за исключением головного мозга) могут использовать жирные кислоты в качестве источника энергии. Однако, только мышцы, сердце, почки и головной мозг могут использовать кетоны как источник энергии.

Во время длительного голодания кетоны могут обеспечивать до 2/3 потребности мозга в энергии. У детей кетоны образуются быстрее и достигают большей концентрации, чем у взрослых.

Несмотря на то, что клетки извлекают определенную энергию из кетонов, ее все равно меньше, чем когда они используют глюкозу.

Если организм находится без еды слишком долго, то белки из мышечной ткани начинают распадаться, и превращаться в глюкозу.

Рис. 3. Поддержание уровня глюкозы во время голодания (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3 d edition, Class publishing, London, 2007).

Сахарный диабет 1 типа и абсолютная недостаточность инсулина. Механизм заболевания – предпосылки разъяснения.

Сахарный диабет 1 типа – это заболевание, при котором отсутствует свой инсулин. В результате этого глюкоза не может зайти в клетки. Клетки в этой ситуации действуют так, как будто они находятся в фазе голодания, описанной выше. Ваш организм будет пытаться поднять уровень глюкозы крови до еще более высоких значений, так как он считает, что причиной отсутствия глюкозы внутри клеток является низкий уровень глюкозы крови. Такие гормоны как адреналин и глюкагон посылают сигналы для выброса глюкозы из печени (активируют распад гликогена).

В этой ситуации, однако, голодание происходит в период изобилия, то есть высокой концентрации глюкозы крови. Организму сложно справиться с большой концентрацией глюкозы, и она начинает выходить с мочой. В это время внутри клеток происходит синтез жирных кислот, которые затем трансформируются в кетоны в печени, и они также начинают выделяться с мочой. Когда человеку назначается инсулин, его клетки начинают снова нормально функционировать и порочный круг прекращается (Рис. 4).

Читайте также:  Блокада при радикулите

Рис. 4. Дефицит инсулина и сахарный диабет 1 типа (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3 d edition, Class publishing, London, 2007).

Выработка инсулина в организме совершается в поджелудочной железе, в β-клетках, находящихся в островковом аппарате. Цель – нормализация и контроль за протекающими в организме процессами, также регуляция обмена.

Данное биологически активное вещество (БАВ) способно снижать уровень глюкозы. Описанный процесс очень важен, его стабильность влияет на состояние здоровья всего организма.

Выработка инсулина поджелудочной железой

Орган является важным в системе пищеварения и функционирует в двух направлениях.

Экзокринная

Выделяется панкреатический сок, содержащий специальные ферменты, важные для нормального выполнения процесса переработки пищи. На протяжении суток его вырабатывается примерно 0,5-1 литр.

При поступлении в желудок пищи, вырабатываются гормоны, активирующие целую серию реакций и стимулирующие действие сока.

Элементы, содержащиеся в соке, способствуют нейтрализации кислотной составляющей, что обеспечивает стабильность переваривания, а также полноценное усваивание углеводов.

Эндокринная

Благодаря ей, выполняется контроль за процессами обмена. Поджелудочная железа продуцирует гормоны, которые состоят из двух видов клеток (α и β).

Первые (их содержание достигает 20%), производят глюкагон, способствующий повышению в плазме уровня глюкозы. Также они вырабатывают липокаин, важный для предотвращения развития жировых перерождений, происходящих в печени.

Выработка инсулина поджелудочной случается в бета-клетках (концентрация 80%). Их назначение – контроль за течением обменных процессов. При помощи инсулинового воздействия, глюкоза из плазмы транспортируется в клетки, благодаря этому сахар быстро снижается.

Срывы, происходящие в бета-клетках, провоцирует различные отклонения. Повышенная выработка инсулина может вызвать сахарный диабет.

Поджелудочная железа: выработка инсулина

Какая основная задача инсулина? Поддерживает стандартный уровень глюкозы. Когда уровень сахара повышается и превышает 100 мг/децилитр, инсулин способствует нейтрализации глюкозы. Возможный ее избыток сразу же направляется в специальные «склады». Нарушения, происходящие во время создания гормона, способны вызывать негативные отклонения в работе организма.

Как сдавать анализ на гормон инсулин, описано в статье.

Потребность в инсулине можно объяснить тем, что без него клетки не могут полноценно работать. Гормон также воздействует на процессы обмена.

Что дает выработка инсулина в организме:

  • продуцирование жирных кислот и гликогена, происходящих в клетках печени, а также глицерола, вырабатываемого жировой тканью;
  • запуск в мышцах синтеза гликогена и белка;
  • распад гликогена, выработка глюкозы, которая происходит с помощью резервных хранилищ;
  • подавление синтеза кетоновых тел, расщепление белков, липидов.

Когда концентрация инсулина высокая (выше 3-30 мкЕд/мл), это значит, что у человека имеется патология (к примеру, опухоль ПЖ) или же физиологическое состояния (беременность, при которой диагностируется гестационный диабет).

Низкий уровень сахара в крови сигнализирует о наличии у человека сильной усталости (физической) или о том, что развивается какая-то патология.

Причины появления диабета

При сбое в продуцировании инсулина в поджелудочной железе или при его дефиците, возникает СД.

Данная патология провоцирует нарушения в обменных процессах, особенно это касается углеводного. Именно данные проблемы приводят к развитию патологических перемен в работе многих органов.

При СД возникает нарушением в извлечении из еды необходимой энергии, трансформируемой в глюкозу. При ее поступлении в кровоток, концентрация начинает расти, что провоцирует скачки глюкозы.

Когда работа стабильная, это является определенным «толчком», призывающим поджелудочную железу выбросить инсулин, способный подавить сахар. Гормон способствует проникновению глюкозы в клетки крови, что является хорошим энергетическим источником для стабильной работы организма.

Когда в данном процессе имеются отклонения, глюкоза уже не способна проникнуть в середину клеток, поэтому так и остается в крови. Уровень сахара повышается, это происходит как при нехватке инсулина, так и если пища не была принята вовремя. Следствием этого становится выброс в кровь еще одной (дополнительной) порции сахара. Т.е. инсулин открывает глюкозе доступ в клетки, стабилизирует объем сахара.

Основными причинами развития сахарного диабета (как 1 типа, так и 2 типа, у детей и даже у новорожденных) можно считать:

  • Генетическую предрасположенность. Есть высокая вероятность того, что если родители или ближайшие родственники – диабетики, ребенок также унаследует болезнь.
  • Ожирение.
  • Проблемы, развивающиеся в железах внутренней секреции, в поджелудочной железе (панкреатит, злокачественная опухоль, фиброз).
  • Болезни вирусного направления.
  • Возраст человека. Согласно научным и медицинским исследованиям, по прошествии каждых 10 лет, вероятность заболеть сахарным диабетом для человека резко растет.

Диагностика

Имеется ряд характерных симптомов, которые помогают выявить патологию. К ним относятся:

  • постоянная жажда;
  • быстрое похудение или наоборот, набор веса;
  • шелушение кожных покровов;
  • слабость;
  • заживление порезов или ранок на коже происходит очень долго;
  • при увеличении дозы жидкости, выпиваемой в сутки, возрастает частота мочеиспусканий и диуреза.

Если болезнь не лечить, то возможны различные осложнения, человек постоянно ощущает головную боль, отмечает нарушения в резкости и уровне зрения, появляются боли в сердце и конечностях.

Согласно статистике, ежегодно от СД и осложнений, к которым он привел, в мире умирает около 2 миллионов человек. А начинается это с того, что больной не обращает внимания на характерные признаки и показатель в крови гормона инсулина. Поэтому важно заниматься своим здоровьем, своевременно сдавать анализы и при малейших необычных симптомах, обращаться к врачу.


Поделиться ссылкой:

Ссылка на основную публикацию
Часто болеющий подросток что делать
Партнёрский материал здоровье Поговорим о том, что делать, если ребёнок вязнет во всяких неприятных болячках. Таких как бронхит или астма,...
Цистоскоп устройство
Скидки для друзей из социальных сетей! Эта акция - для наших друзей в Фейсбуке, Твиттере, ВКонтакте, Ютуб и Инстаграм! Если...
Цистоскопия почек
Цистоскопия – это диагностическая процедура, которая позволяет врачу непосредственно рассмотреть мочевые пути - мочевой пузырь, мочеиспускательный канал и отверстия в...
Часто болит затылок головы причины
Еще в конце ХІХ века отечественные ученые стали исследовать природу головных болевых ощущений, возникающих в голове. Именно тогда появились первые...
Adblock detector